I - Le pré-traitement

Lorsque nous utilisons de l’eau, cette eau sale est recueillie par les égouts puis rediriger vers une station d’épuration. C’est ici qu’elle subit les pré-traitement. Ils ont pour but d’éliminer les plus gros éléments afin qu’ils ne gênent pas les traitements ultérieurs.

• Le relevage

L’eau qui arrive des égouts se situe souvent à de grandes profondeurs et est remontée jusqu’à la station d’épuration grâce à une vis d’Archimède.

Le principe de cette vis est de tourner sur elle-même de façon à entraîner l’eau vers le haut grâce à sa forme hélicoïdale (c’est-à-dire en forme d’hélice).

• Le dégrillage

Il consiste à faire passer les eaux usées dans une grille ayant des barreaux plus ou moins espacées qui permet d’éliminer les plus gros déchets tels que les branches, les canettes mais aussi les cotons tiges.

• Le tamisage

L’eau passe à travers des tamis qui ont des barreaux encore plus resserrés pour compléter le dégrillage.

• Le dessablage

C’est là que les graviers et le sable sont éliminés. Par la réduction de la vitesse d’écoulement, les graviers et le sable se déposent au fond des dessableurs, bassins conçus à cet effet, car leurs poids est supérieur à celui de l’eau.

• Le déshuilage

Il permet d’éliminer les huiles et les graisses contenues dans les eaux brutes. Elles sont plus légères que l’eau et se rassemblent à la surface de l’eau. Mais l’injection de micro-bulles permet d'accélérer la flottation des graisses. Les sables sont par la suite récupérées par pompage tandis que les graisses sont raclées en surface.

   

II - Le traitement physico-chimique

Après les pré-traitements, il reste dans l’eau une charge polluante dissoute et des matières en suspension (MES). Le principe de base consiste à utiliser des réactifs chimiques pour séparer physiquement les produits polluants et les matières organiques des eaux afin des les renvoyer dans les égouts en respectant les normes européennes. Les matières polluantes devenues insolubles sont éliminées par décantation.

Il y a deux phases: la phase chimique où on ajoutera des réactifs dans l’eau puis la phase chimique où on sépare les solides de l’eau à traiter. Une majeure partie des MES sont éliminées par des procédés physiques comme la décantation ou des procédés physico-chimique comme la floculation ou la coagulation.

• La filtration

C’est un procédé destiné à clarifier un liquide qui contient des matières en suspension en les faisant passer à travers un milieu poreux constitué d'un matériau granulaire. Pour cela on peut utiliser le micro-tamisage qui est une technique efficace et fiable pour la séparation des particules de tous types de liquides.

Les composants de l'eau sont classées en trois catégories: solides en suspension, particules colloidales (moins de 1 micron) et des substances dissoutes (taille inférieure au millimètre).

• Le processus de coagulation-floculation

Il a pour but de faciliter l’élimination des solides en suspension et des particules colloïdales. Son principe repose sur la difficulté qu'ont certaines particules à se décanter naturellement: les colloïdes.

    a. La coagulation

C’est la déstabilisation de particules colloïdales par addition d'un réactif chimique appelé coagulant. Le réactif chimique est généralement du fer ou de l’aluminium ce qui permet de supprimer les liens inter-colloïdales: les cations métalliques comme Fe3+ et Al3+ se lient et neutralisent les colloïdes.

    b. La floculation

C’est le phénomène d’agrégation des matières en suspension.

Les particules de la phase liquide forment alors un flocon qui sédimente. On peut également rajouter un autre réactif appelé floculant ou adjuvant de floculation pour faciliter la formation de flocs. Mais il existe des facteurs qui permettent d’améliorer la coagulation-floculation comme le pH ou le temps. Le temps permet d’augmenter la probabilité de choc entre les particules tandis que le pH est un facteur important pour l’élimination des colloïdes.

• La flottation

C’est une méthode de séparation liquide-liquide ou solide-liquide appliquée à des particules dont la densité est inférieure à celle du liquide dans laquelle elles sont contenues. Les graisses, par exemple, sont facilement extraites par cette méthode. Il existe trois types de flottation:

    - La flottation naturelle où la différence de densité est naturellement suffisante pour la séparation.

    - La flottation aidée où on utilise des moyens extérieurs pour faciliter la séparation de particules qui flottent naturellement.

    - La flottation induite qui a pour but de diminuer la densité des particules pour leur permettre de flotter.

• La centrifugation

C’est un procédé de séparation qui utilise l'action de la force centrifuge pour permettre un dépôt accéléré des particules d’un mélange solide-liquide. Il y a deux principales phases distinctes qui sont formées dans l'enceinte durant la centrifugation: les sédiments et le concentrât (le liquide surnageant). Dans le traitement de l’eau, ce processus a pour but de séparer les substances solides en suspension ayant une haute densité, l’huile avec les matières en suspension, les boues concentrés en haut et les particules lourdes avec les grains de taille importante.

• La décantation

Lors de cette étape, les matières en suspension et les colloïdes sous forme de flocs sont séparés. Le principe est de laisser les particules, ayant une densité supérieure à l’eau, s’accumuler au fond du décanteur sous l’effet de la pesanteur. L’eau clarifiée se situant à la surface du décanteur est ensuite re-dirigée vers un filtre. Cette dernière décantation permet de clarifier l’eau.